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C++笔记 04
C++面向对象的三大特性为：封装、继承、多态
C++认为万事万物都皆为对象，对象上有其属性和行为。例如：
人可以作为对象，属性有姓名、年龄、身高、体重等，行为有走、跑、跳、吃饭、唱歌等；
车可以作为对象，属性有轮胎、方向盘、车灯等，行为有载人、放音乐、开空调等。
具有相同性质的对象，我们可以抽象为类，人属于人类，车属于车类。一. 封装
封装是C++面向对象三大特性之一
封装的意义：
1）将属性和行为作为一个整体，表现生活中的事务；
2）将属性和行为加以权限控制语法：
class 类名 { 访问权限： 属性/行为 }；//设计一个圆类，求圆的周长 //class 代表设计一个类，类后面紧跟着的就是类名称 const double PI=3.14; class Circle { //访问权限，公共权限 public: //属性（通常是一些变量） //半径 int m_r; //行为（通常是一些函数） //获取圆的周长 double calculateZC() { return 2*PI*m_r; } }; int main() { //通过圆类，创建具体的圆（对象） //实例化（通过一个类，创建一个对象的过程） Circle cl; //给圆对象的属性进行赋值 cl.m_r=10; cout<<"圆的周长为"<<cl.calculateZC()<<endl; }- 1
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类中的属性和行为，统一称为成员；
属性也称为成员属性或成员变量；行为也称为成员函数或成员方法。访问权限有三种：
public: 公共权限 （类内可以访问，类外可以访问）
protected: 保护权限 （类内可以访问，类外不可以访问）
private: 私有权限 （类内可以访问，类外不可以访问）建议将成员属性设置为私有
优点1：将所有成员属性设置为私有，可以自己控制读写权限
优点2：对于写权限，可以检测数据的有效性二. 对象的初始化和清理
- 生活中我们买的电子产品都基本会有出厂设置，在某一天我们不用的时候也会删除一些自己信息数据保证安全。
- C++中的面向对象来源于生活，每个对象也都会有初始设置以及对象销毁前的清理数据的设置。
1. 构造函数和析构函数
对象的初始化和清理也是两个非常重要的安全问题，一个对象或者变量没有初始状态，对其使用后果是未知的，同样的使用完一个对象或者变量，没有及时清理，也会造成一定的安全问题。
C++利用了构造函数和析构函数解决上述问题，这两个函数将会被编译器自动调用，完成对象初始化和清理工作。对象的初始化和清理工作是编译器强制要求我们做的事情，因此如果我们不提供构造和析构，编译器会提供，编译器提供的构造函数和析构函数是空实现。
构造函数：主要作用在于创建对象时为对象的成员属性赋值，构造函数由编译器自动调用，无需手动调用。
析构函数：主要作用在于对象销毁前系统自动调用，执行一些清理工作。构造函数语法：
类名 （） { }
1）构造函数，没有返回值也不写void ;
2) 函数名称与类名相同；
3） 构造函数可以有参数，可以发生重载；
4）程序在调用对象的时候会自动调用构造，无需手动调用，而且只会调用一次析构函数语法：
~类名 （） { }
1）析构函数，没有返回值也不写void；
2）函数名称与类名相同，在名称前加上符号~；
3）析构函数不可以有参数，因此不可以发生重载；
4）程序在调用对象的时候会自动调用析构，无需手动调用，而且只会调用一次。class Person { public: //构造函数 Person() { cout<<"Person的构造函数调用"<<endl; } //析构函数 ~Person() { cout<<"Person的析构函数调用"<<endl; } }; void test01() { Person p; } int main() { test01(); /*此时输出为“Person的构造函数调用”“Person的析构函数调用”（二者均有） 因为p在栈区，test01()执行完后，p就会被释放*/ system("pause"); return 0; } //若主函数改为： int main() { Person p; /*此时输出只有“Person的构造函数调用”，程序停在system("pause")处， 未执行完，所以不会调用析构函数*/ system("pause"); return 0; }- 1
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2. 构造函数的分类及调用
两种分类方式：
按参数分为：有参构造和无参构造（又称为默认构造函数）
按类型分为：普通构造和拷贝构造三种调用方式：
括号法；显示法；隐式转换法class Person { public: //无参（默认）构造函数 Person() { cout<<"调用无参构造函数"<<endl; } //有参构造函数 Person(int a) { age=a; cout<<"调用有参构造函数"<<endl; } //拷贝构造函数 Person(const &p) { age=p.age; cout<<"调用拷贝构造函数"<<endl; } //析构函数 ~Person() { cout<<"调用析构函数"<<endl; } public: int age; }; //调用无参构造函数 void test01() { Person p; //调用无参构造函数 } //调用有参构造函数 void test02() { //括号法，常用 Person p1(10); /*注意，调用无参构造函数不能加括号，如Person p1(); 如果加了，编译器认为这是一个函数声明*/ Person p2(p1); //调用拷贝构造 //显示法 Person p2=Person(10); Person p3=Person(p2); /*Person(10)单独写就是匿名对象，当前行结束之后，马上析构*/ //隐式转换法 Person p4=10; //相当于Person p4=Person(10); Person p5=p4;//相当于Person p5=Person(p4); /*注意，不要利用拷贝构造函数初始化匿名对象，如Person(p3); 编译器会认为Person(p3)等价于Person p3,从而产生重定义问题*/ }- 1
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3. 拷贝构造函数的调用时机
C++拷贝构造函数调用时机通常有三种情况：
1）使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象
2）值传递的方式给函数参数传值
3）以值方式返回局部对象#include<iostream> using namespace std; class Person { public: int mAge; public: Person() { cout << "无参构造函数" << endl; } Person(int age) { cout << "有参构造函数" << endl; this->mAge = age; } Person(const Person& p) { cout << "拷贝构造函数" << endl; this->mAge = p.mAge; } //析构函数在释放内存之前调用 ~Person() { cout << "析构函数调用" << endl; } }; //1.使用一个已经创建完毕的对象初始化另一个对象 void test01() { Person man(100); //调用有参构造函数 Person newman(man); //调用拷贝构造函数 Person newman2 = man; //调用拷贝构造函数 Person newman3; newman3 = man;//此处不是调用拷贝构造函数，而是赋值操作。 /* 拷贝构造函数是在对象被创建时调用的，而赋值函数只能被已经存在了的对象调用，注意二者的区别 */ } //2.一个对象以值传递的方式给函数参数传值 void dowork(Person p) { p.mAge = 1; cout << p.mAge << endl; } void test02() { Person p; //无参构造函数 p.mAge = 2; dowork(p); /*值传递，实参传给形参时，会调用拷贝构造函数，形参中的p会按照实参中的p拷贝一个副本， 在函数dowork(Person p1)中做赋值操作，不会影响dowork(p)中的p值 */ cout << p.mAge << endl; } //3.一个对象以值方式从函数返回(以值方式返回局部对象) Person dowork2() { Person p1;//局部对象 cout << (int*)&p1 << endl;//用于验证地址是否相同 return p1; //会拷贝一个p1返回，调用拷贝构造函数 } void test03() { Person p = dowork2(); cout << (int*)&p << endl; } int main() { test03(); system("pause"); return 0; }- 1
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4. 构造函数调用规则
默认情况下，C++编译器至少给一个类添加3个函数
1）默认构造函数（无参，函数体为空）
2）默认析构函数（无参，函数体为空）
3）默认拷贝构造函数，对属性进行值拷贝构造函数调用规则如下：
- 如果用户定义有参构造函数，C++不再提供默认无参构造，但是会提供默认拷贝构造
- 如果用户定义拷贝构造函数，C++不再提供其他构造函数
5. 深拷贝与浅拷贝
浅拷贝：简单的赋值拷贝操作（默认的拷贝构造函数就是浅拷贝）
深拷贝：在堆区重新申请空间，进行拷贝操作示例：
class Person { public: //无参（默认）构造函数 Person() { cout<<"调用无参构造函数"<<endl; } //有参构造函数 Person(int age,int height) { cout<<"调用有参构造函数"<<endl; m_age=age; m_height=new int(height); } //拷贝构造函数 Person(const Person &p) { cout<<"调用拷贝构造函数"<<endl; /*如果不利用深拷贝在堆区创建新内存，会导致浅拷贝带来的重复释放堆区问题*/ m_age=p.m_age; m_height=new int(*p.m_height); //深拷贝操作 //m_height=p.m_height; 编译器默认是实现这行代码 } //析构函数 ~Person() { //析构代码，将堆区开辟数据做释放操作 cout<<"调用析构函数"<<endl; if(m_height!=NULL) { delete m_height; //释放指针指向的内存 m_height=NULL; //置空，防止野指针出现 } } public: int m_age; int *m_height; }; void test01() { Person p1(18,180); Person p2(p1); cout<<"p1的年龄："<<p1.m_age<<"身高："<<*p1.m_height<<endl; // *p1.m_height 解引用 cout<<"p2的年龄："<<p2.m_age<<"身高："<<*p2.m_height<<endl; } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }- 1
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如果属性有在堆区开辟的，一定要自己提供拷贝构造函数，防止浅拷贝带来的问题；
当类中数据成员没有指针时，利用浅拷贝完全没问题；当成员中有指针时，要使用深拷贝
6. 初始化列表
作用：C++提供了初始化列表语法，用来初始化属性
语法：构造函数（）：属性1（值1），属性2（值2），....{ }//传统初始化操作 public: Person(int a,int b, int c) { m_A=a; m_B=b; m_C=c; } int m_A; int m_B; int m_C; //初始化列表初始化属性 Person (int a,int b,int c):m_A(a),m_B(b),m_C(c) { } int main() { Person p(30,20,10); ...... }- 1
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7. 类对象作为类成员
C++类中的成员可以是另一个类的对象，称该成员为对象成员。
当其他类对象作为本类成员，构造时候先构造类对象（其他），再构造自身（本）；析构的顺序与构造相反。
8. 静态成员
静态成员就是在成员变量和成员函数前加上关键字static，称为静态成员。
静态成员分为：
静态成员变量：
1）所有对象共享同一份数据；
2）在编译阶段分配内存
3）类内声明，类外初始化
静态成员函数：
1）所有对象共享同一个函数；
2）静态成员函数只能访问静态成员变量；class Person { public: static int m_A; //类内声明 private: static int m_B; //静态成员变量也是有访问权限的 }; int Person::m_A=10; //类外初始化 int Person::m_B=10; void test01() { //静态成员变量两种访问方式 //1.通过对象 Person p1; p1.m_A=100; cout<<"p1.m_A="<<p1.m_A<<endl; //输出为p1.m_A=100 Person p2; p2.m_A=200; cout<<"p1.m_A="<<p1.m_A<<endl; //输出为p1.m_A=200 cout<<"p2.m_A="<<p2.m_A<<endl; //输出为p2.m_A=200 /* 所有对象都共享同一份数据 */ //2. 通过类名 cout<<"m_A="<<Person::m_A<<endl; // cout<<"m_B="<<Person::m_B<<endl; 私有权限访问不到，类外访问不到私有静态成员变量 }- 1
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/*静态成员函数不可以访问非静态成员变量，因为无法区分到底是哪个对象的成员变量*/ public: static int m_A; //静态成员变量 int m_B; //非静态成员变量 static void func() { m_A=100; //m_B=200; 静态成员函数不可以访问非静态成员变量 cout<<"static void func()调用"<<endl; }- 1
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